Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes


Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Wilhelmshaven

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Inhalt: Gewässerkunde

In der Gewässerkunde werden sowohl die physikalischen Eigenschaften des Wasserkörpers gemessen und analysiert als auch die hydrologisch- morphologischen Gestaltungsvorgänge an der Gewässersohle untersucht. Das Untersuchungsgebiet umfasst nicht nur das betonnte Fahrwasser zwischen Wilhelmshaven und Wangerooge, sondern z.B. auch die Fahrwasserrandbereiche, die hohen Wattflächen (Jadebusen, Hohe Weg Watt), den Neuen Vorhafen und die Seegaten Harle und Blaue Balje. Für die gewässerkundlichen Messungen steht das Messschiff Minseneroog des WSA Wilhelmshaven zur Verfügung.

Die im Wasser gemessenen Parameter sind:

Schematische Darstellung einer Messstelle

Schematische Darstellung einer Messstelle 

Wasserstandswerte aus den Pegelkurven von zehn automatisch registrierenden Pegeln in der Jade werden für die täglichen Arbeiten der Seevermessung, der Baggerei, für gewässerkundliche Messungen und im Hafen für verschiedene Vorgänge benötigt (z.B. tideabhängiges Einlaufen eines tiefgehenden Schiffes in die Jade, Kontrolle ausreichend hoher Wasserstände für Schleusungen, Kontrolle ausreichend niedriger Wasserstände für Bauarbeiten an Spundwänden oder Buhnen).

Tidekurve

Pegelkurve 

Von besonderer Bedeutung sind Pegelwerte für kurzfristige Wasserstandsvorhersagen bei Sturmflutentwicklungen speziell für das Gebiet der Jade und des Jadebusens, da das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) hier keine detaillierten Aussagen macht. In diese Vorhersagen gehen außer den Pegelwerten auch meteorologische Größen wie Windstärke und -richtung und der Luftdruck ein. Für die täglichen Wasserstandsvorhersagen im Rundfunk werden die Wasserstandsdaten online an das BSH übertragen.

Windrose im Januar
Januar Windrosen 1960 - 1994
Windrose
Juli 1960 - 1994

 

Die monatlichen Wasserstandslisten des WSA Wilhelmshaven mit den täglichen Scheitelwerten der Hoch- und Niedrigwasser und der Eintrittszeiten sowie die Haupttabellen mit Monats-, Halbjahres- und Jahreswerten dienen anderen Behörden und vielen wissenschaftlichen Einrichtungen bei Arbeiten für den Küstenbereich und insbesondere für die Beurteilung der globalen Wasserstandsentwicklung mit ihrer Auswirkung auf die Sicherheit der Küstenbewohner hinter den Deichen.

Die Erfassung der Wasserstände erfolgt im WSA Wilhelmshaven mit Schwimmerpegeln. Zum Schutz vor Wind, Wellen und Strömung befinden sich die Schwimmer in einem Rohr, das über eine ausreichend große Öffnung mit dem Gewässer in Verbindung steht. Wasserstandsänderungen werden vom Schwimmer über Kette, Seil oder Stahlband auf eine Aufzeichnungseinheit (Trommelschreiber) übertragen. Früher erfolgte die Aufzeichnung analog auf Pegelbögen oder -rollen, die nach etwa 10 Tagen von Hand gewechselt werden mußten. Heute erfolgt die Registrierung digital (ein Meßwert pro Minute) mit automatischer online-Übertragung an eine Pegeldatenzentrale (PDZ) im WSA. Von dort werden die Daten aller Pegel über Funk ausgestrahlt. Das ganze System ist als Wasserstandsdatenfernübertragung oder kurz WDFÜ in der gesamten Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung eingeführt worden. Dank dieser Technik können Wasserstandsdaten über sogenannte Sekundärempfänger empfangen und digital angezeigt, bei Einsatz eines angeschlossenen Rechners auch grafisch dargestellt und gespeichert werden.

Trommelschreiber
Trommelschreiber
WDFÜ Minsener Oog Turm
WDFÜ

 

Die Messung des Parameters Strömung erfolgt mit ortsfesten Geräten entweder als Dauermessung an festen Positionen übermehrere Jahre oder in Form einer Meßkampagne mit mehreren Geräten an mehreren Stationen in einem räumlich engbegrenzten Gebiet. Darüber hinaus werden Schwimmer zur Aufzeichnung der Stromlinie des Wasserkörpers eingesetzt.

Messtonne                Ausbringen einer Messtonne
Messtonne                                    Auslegen einer Meßtonne

 

Für die Schifffahrt ist die Kenntnis der Strömungsrichtungen und -geschwindigkeiten im Fahrwasser insbesondere für die Abschätzung von Versetzungen des Schiffes bei schräg überströmten Fahrrinnenabschnitten für eine sichere Navigation von großer Bedeutung. Hierfür wurden aus vielen Messungen mit Schwimmern Strömungskarten für die Innen- und Außenjade erstellt. Damit ist auch die Eintriebsrichtung von Sedimenten in die Fahrrinne feststellbar und damit auf ihre Herkunft zu schließen. Die Karten dienen auch der Beurteilung morphologischer Zustände und Vorgänge auf den Klappstellen. Die Kenntnis der Strömungskenngrößen wird auch für die Erkennung und Beschreibung der morphologischen Veränderungen in den Fahrrinnenseitenbereichen und die Beurteilung von Strombaumaßnahmen auf Minsener Oog und Wangerooge benötigt.

Eine weitere, nicht gemessene, sondern errechnete Größe ist der Reststrom. Dieser bezeichnet die Strecke, die sich zwischen dem Anfangs- und Endpunkt des Weges eines Wasserteilchens ergibt, wenn es sich während der Dauer einer vollständigen Tide auf einer beliebigen Bahn bewegt hat. Damit kann u.a. festgestellt werden, ob am Meßort Flut- oder Ebbstromdominanz herrscht. Außerdem kann auf vorherrschende Sandwanderungsrichtungen geschlossen werden.

Die Untersuchungen zur Sedimentbewegung an der Sohle werden vor allem durch den Vergleich von Peilplänen in Verbindung mit der Analyse der Strömungsgeschwindigkeiten durchgeführt. Diese Arbeiten sind vor allem zur Beantwortung der Frage des Verhaltens der Fahrrinnensohle und damit zur wirtschaftlichen Steuerung des Baggereinsatzes von Bedeutung. In diesen Themenkomplex gehören auch die regelmäßige Untersuchung derKornzusammensetzung der oberflächennahen Sedimente im gesamten Fahrwasserabschnitt sowie an besonders interessierenden Lokationen.

Ansprechpartner:
Axel Götschenberg
Sachbereich 2, Gewässerkunde, Tel.: 04421/186-322
Fax: 04421/186-308
E-Mail: Axel.Goetschenberg@wsv.bund.de